Дайвинг физика и нейните закони Курсове за гмуркане и магазин за гмуркане
Всички знаем, че ако оставим свободен предмет на определена височина, той ще падне, че ако разбъркаме с лъжица захарта, която слагаме в кафето, тя ще се разтвори, знаем, че камъкът потъва и дървото плува и т.н.
Всички тези явления, които имаме предвид, дори несъзнателно в действията си, се управляват от физически принципи и закони. Е, под водата ситуацията се променя, тъй като прилагането на тези закони в среда, която не е наша, водната, води до различни резултати и в играта влизат други, с които не сме свикнали.
Докато се гмуркаме, ще забележим някои основни разлики, с които, макар и първоначално странни, ще свикнем. Нашето зрение ще бъде значително съкратено от разстояние. Звуците, макар и оскъдни, ще ги възприемем в ново измерение. Докосването ни ще стане по-малко чувствително, особено ако водата е студена. Миризмата няма да се използва. Вкусът няма да ни бъде полезен, освен да оценим „вкуса“ на въздуха в бутилката ни, винаги малко по-различен от това, което сме свикнали да дишаме навън, както и водата, която ни заобикаля, независимо дали е солена или сладка.
Ще видим защо даден обект плава или потъва във вода, какво се случва с налягането при потапяне, каква е връзката му с обема и как трябва да действаме.
ПОДВОДНАТА ВИЗИЯ
Ако отворим очите си под вода, когато се къпем в басейн с чисти води, няма да можем да виждаме ясно. ще ни бъде предложено размазано изображение. От друга страна, в аквариум можем да видим рибите и предметите, които той съдържа, потопени в детайли.
Разликата е, че в първия случай очите ни са в пряк контакт с водата, докато в аквариума има прозрачно стъкло, което позволява слой въздух между водата и очите.
От лъчите светлина, които достигат до повърхността на водата, има част, която се отразява в нея (колкото по-далеч е слънцето от вертикалата), докато друга част прониква в нея, но изпитва отклонение, когато излезе от въздуха средни до водни, тъй като те са с различна плътност. Първото се нарича отражение, докато второто явление е известно като пречупване (което води до това, че ако погледнем обект, частично вмъкнат в него извън водата, той изглежда „счупен“).
Поради същата тази причина светлината, преминавайки от въздушната среда (вътре в маската) към водната, причинява, че под водата обектите изглеждат с една трета част по-големи, отколкото всъщност са, и с една четвърт по-близо.
Друго явление, което ще трябва да изтърпим, ще бъде по-малкото количество светлина, тъй като подводната част от него ще се абсорбира, отклонява и отразява, губейки светлинния капацитет с увеличаване на дълбочината.
Резултатът е, че колкото повече намаляваме, толкова по-малко светлина ще имаме. Цветовете също ще варират: Бялата светлина се състои от различни цветове (а както е известно те са червени, оранжеви, жълти, зелени, сини, индиго и виолетови) и те се абсорбират с увеличаване на дълбочината. Първите цветове, които изчезват, са червен, оранжев и жълт. и така нататък в посочения ред. Превръщайки пейзажа, докато слизаме надолу, в зеленикав оттенък, клонящ към синьо, докато стигнем (от 50-60 метра) до едноцветно синьо, все по-тъмно. Ако включихме светлина, внезапно щяхме да възстановим всички цветове, оттук и полезността на носенето на фенерче между водолазното оборудване, единственият начин да възприемем цветовете на определена дълбочина.
Във водата звуците се движат много по-добре и по-бързо, отколкото във въздуха, с около пет пъти по-голяма скорост. Това означава, че звуците ще бъдат по-лесни за чуване. За нас обаче ще бъде трудно да разграничим в коя посока идва.
Архимедов принцип:
„Тяло, потопено изцяло или частично в течност, изпитва възходяща сила, равна на теглото на изместената течност“
Ако влезем във водата във ваната у дома, ще видим, че нивото на водата се повишава. Е, това количество вода, което се „увеличи“, измерено в литри, е равно на обема на частта от тялото ни, която сме потопили. Колкото повече потапяте, толкова повече се повишава нивото. И когато излезете от ваната, виждате, че тя се спуска. Ние наричаме това количество изместване на водата .
Нека продължим с примера на ваната. Вече сме вътре в него и водата покрива почти цялото ни тяло. Ще възприемем, че тежим много по-малко. Тялото ни обаче остава същото и тежи същото. Това, което наистина се случва е, че когато се потопим във водата, тялото ни, както всяко друго, изпитва тласък нагоре, равен на теглото на водата, която измества. Ето защо имаме усещането, че сме по-леки; и то е, че във водата нашето тегло очевидно е по-малко.
Ако оставим топка за пинг-понг и оловна топка със същия размер, и двете биха изместили едно и също количество вода. В първия случай тя ще плава, тъй като топката за пинг-понг тежи по-малко от водата, която измества, докато във втория случай оловната топка ще потъне, тъй като теглото й е по-голямо от теглото на водата, която измества. Следователно можем да кажем, че тялото плава, когато тежи по-малко от водата, която измества; и обратно: потъва, когато тежи повече.
Човешкото тяло има средно тегло, много подобно на това на водата. Това предполага, че за всеки килограм тегло той измества литър вода, която също тежи 1 кг. Ще приемем, че потапяйки се, тя нито потъва, нито плува. Водолазът под вода ще бъде практически балансиран. Ще кажем, че има неутрална плаваемост. Също така ще кажем, че топката за пинг-понг има положителна плаваемост, а водещата топка има отрицателна плаваемост.
Видяхме, че възходящата сила, действаща върху частично или напълно потопено тяло, е равна на теглото на изместената течност. Това тегло зависи от плътността на течността и обема на потопеното тяло.
Морската вода съдържа повече разтворени минерали и соли, отколкото прясната вода, поради което тя тежи повече и е по-плътна. Водолаз, потопен в морска вода, ще измести същото количество вода, както той самият е потопен в прясна вода; Тъй като обаче теглото на морската вода ще бъде по-голямо от това на сладката вода, тягата (или силата нагоре) ще бъде по-голяма в първия случай, отколкото във втория. Ето защо телата са склонни да плават по-добре в морска вода, отколкото в прясна.
За нас е сравнително лесно да потънем и да се носим, ако просто се облечем в бански костюми. Когато обаче използваме водолазен костюм, обемът ни се увеличава значително, така че придобиваме положителна плаваемост и става много трудно да се потопим. Поради тази причина е необходимо да се използва допълнителен баласт, за да се изпита отново неутрална или отрицателна плаваемост.
Същият този принцип служи и като основа за работата на хидростатичната обвивка. Водолазът с по-голям обем ще измести повече вода от по-малкия. Когато водолаз, потопен във вода, надува BC, това, което прави, увеличава обема си, без да променя теглото си. С увеличаването на обема му, обемът на изместената вода също се увеличава, като по този начин увеличава тягата си и придобива положителна плаваемост.